高原鼠兔干扰对高寒草甸大型土壤动物类群的影响

【目的】了解高原鼠兔干扰对嵩草草甸土壤大型动物组成及其数量的影响.【方法】以高原鼠兔有效洞口数代表其干扰强度,设立3个干扰强度并调查各干扰区植被群落特征、土壤理化性状和大型土壤动物类群及其数量.【结果】伴随高原鼠兔干扰增加土壤动物密度明显增加.高、中和低强度干扰区土壤动物密度分别是(112±20.40)、(98±21.56)和(36±12.11)只/m~2;鞘翅目成虫和双翅目幼虫均是各干扰区的优势类群,鞘翅目幼虫是高、中干扰区优势类群,柄眼目、膜翅目成虫和半翅目成虫是低干扰区优势类群;冗余分析表明,土壤有机质(F=2.39)和紧实度(F=2.84)是影响高寒草甸大型土壤动物类群和数量的主要环境因素.【结论】高原鼠兔干扰高寒草甸土壤理化性状进而影响土壤动物群落组成及其数量.     

外施椰糠及泥炭土对高寒草甸鼠害型秃斑地的改良效果

高寒草甸鼠害型秃斑地是黑土滩型退化草地的起始阶段。为探究外施椰糠及泥炭土对秃斑地改良效果,本研究选取青藏高原东部玛曲县典型鼠害型秃斑地,以未采取治理措施的秃斑地为对照(CK),采取浅翻(SP)、浅翻(SP)+施椰糠(CF)、浅翻(SP)+施椰糠(CF)+施泥炭(PS) 3种措施,调查3年内不同措施下秃斑地植物群落特征和土壤理化性状,并采用冗余分析法探讨环境因子对植物群落特征的影响。结果表明,3种处理措施下秃斑地恢复到第3年时：1) SP+CF处理下植物盖度、高度和生物量显著大于CK (P <0.05)。治理措施和年份间的交互作用,对植物盖度、高度、物种数和生物量具有显著影响。2) SP+CF处理与CK相比显著提高了土壤最大持水量、0-10 cm表层土壤N、P、有机质和C/P (P <0.05)。3)偏冗余分析表明,土壤有机质(OM)、土壤毛管持水量(Cc)和总孔隙度(Tp)对植物群落特征的方差解释净效应达显著水平(P <0.05)。综上,3种措施均可恢复秃斑地植被和土壤,其中浅翻与椰糠相结合的处理措施效果最好。     

祁连山东段高原鼢鼠栖息地植物群落物种分布与土壤因子的关系

【目的】研究高原鼢鼠栖息地植物群落组成变化,以及植物群落物种分布与土壤理化性质关系。【方法】以祁连山东段高原鼢鼠(Eospalax baileyi)栖息的高寒草甸为对象,设置4个不同高原鼢鼠鼠丘密度干扰区,调查植物群落特征和土壤理化性质,应用多元排序分析方法。【结果】高原鼢鼠干扰造成栖息地植物物种丰富度变异不显著,但是增加了特有物种和总的物种数量。高原鼢鼠干扰降低了优势种矮生嵩草(Kobresia humilis)的重要值,各干扰强度样地重要值累积对数模型拟合曲线达到显著水平(R²>0.95,P<0.01);随干扰强度增加,植物群落重要值整体下降。同时,高原鼢鼠干扰显著增加了杂类草植物在群落中占比(F=4.30,P<0.05)。冗余分析结果表明,土壤因子分别解释物种和功能类群空间分布变异的22.6%和54.8%(P<0.05),土壤温度、全氮和水分对群落物种分布的贡献率最高,分别占总解释效应21.28%、18.31%和16.25%。【结论】极重度高原鼢鼠干扰明显改变植物群落结构,鼢鼠干扰下土壤水热条件驱动高寒草甸植物物种的空间分布格局。     

高原鼠兔干扰下高寒草甸植物群落结构的时空动态特征

选择青藏高原东缘玛曲县高寒草甸栖息的高原鼠兔,以有效洞口数代表其干扰强度,选择3个干扰强度样地并连续3年调查了植物群落的变化.应用双因素方差分析、物种累积曲线和冗余分析研究了高原鼠兔干扰对高寒草甸植物不同物种、功能群和生活型的影响.结果表明:(1)随着高原鼠兔干扰强度和年份的增加,群落物种累积丰富度和物种累积速率均降低;(2)随着高原鼠兔干扰强度的增加,二裂委陵菜、白苞筋骨草、火绒草和蒲公英的重要值呈增加趋势,而高山嵩草、扁蕾和线叶嵩的重要值呈下降趋势.随着高原鼠兔干扰时间的增加,火绒草和白苞筋骨草的重要值呈增加趋势,而扁蕾、黄帚橐吾和球花蒿的重要值呈降低趋势;(3)随高原鼠兔干扰年份的增加,菊科、杂类草植物重要值逐渐增多,而禾本科和豆科植物重要值逐渐减少.随高原鼠兔干扰强度增大,菊科植物重要值增加,莎草科植物重要值减少.对于植物生活型而言,随高原鼠兔干扰强度和时间的增加,一年生和匍匐型植物逐渐增多,直立型和莲座型植物逐渐减少.     

高寒草原退化对植物群落及土壤理化性质的影响

以空间分布代替时间演替的方法,调查黄河源区玛多县高寒草原退化过程中植物群落特征和土壤理化特性的变化,探讨植物群落与土壤理化特性对退化的响应。结果表明:(1)不同退化梯度下植物优势种变化明显,从轻度退化到重度退化,草地优势种由紫花针茅和矮嵩草逐渐向杂类草转变,极度退化下变为沙生植物为主;(2)随着草地退化加剧,植物物种重要值、丰富度、多样性、均匀度以及地上生物量均呈先增加后降低的趋势,但轻度退化草地地上生物量比未退化草地高21.5%,其与不同物种在退化演替过程中的消长变化密切相关;(3)土壤有机质、全氮、全磷以及pH表现出随退化程度加剧呈显著降低(P<0.05)的趋势。土壤容重随退化程度加剧而显著增加,土壤通气孔隙度随退化程度加剧而显著降低。通过分析,草地退化首先影响土壤物理属性,进而影响草地群落物种组成,导致草地生产力明显降低。     

未来气候情景下青藏高原瑞香狼毒(Stellera chamaejasme)的地理分布预测

基于最大熵(MaxEnt)模型,利用实地调查和文献数据共170个瑞香狼毒(Stellera chamaejasme)分布点和10个变量进行建模,明晰限制瑞香狼毒分布的主要生态因子,并预测了当前及未来4种气候情景(RCP2.6、RCP4.5、RCP7.0、RCP8.5)下2021～2040年、2041～2060年、206...     

高原鼢鼠干扰下高寒草甸无脊椎动物分布与环境因子的关系

为了解高原鼢鼠干扰对高寒草甸无脊椎动物类群组成及其数量的影响,选取青藏高原祁连山东段天祝县高原鼢鼠栖息地,用鼠丘数量代表干扰强度,设置高,中和低3个干扰区并调查各区植被群落特征、土壤理化性状和无脊椎动物类群及其数量。采用多元排序分析无脊椎动物类群对栖息环境条件变化的响应因子。各区共捕获无脊椎动物累计9目317只,其中,高、中和低强度干扰区无脊椎动物类群分别是9目,8目和8目;不同干扰区无脊椎动物优势类群不同。鞘翅目成虫,柄眼目和鳞翅目幼虫是共有优势类群,鞘翅目幼虫是高强度和中强度干扰区优势类群,而双翅目幼虫是中低干扰区优势类群;伴随高原鼢鼠干扰强度增加,无脊椎动物总密度和植食动物密度明显增加,高干扰区无脊椎动物总密度显著高于低干扰区(P<0.05),植食性无脊椎动物密度也显著高于低干扰区(P<0.05);冗余分析和偏冗余分析表明,土壤紧实度和含水量是影响高寒草甸无脊椎动物类群组成和分布的主要环境因子。高原鼢鼠通过改变高寒草甸土壤物理性状进而影响无脊椎动物群落组成及其数量。     

基于高光谱数据的高寒草甸主要毒草分类技术研究

毒草种类识别是开展毒草危害面积调查、危害程度评估以及科学防治的前提.研发快速、高效和适用于大范围的毒草种类识别技术对于退化草地生态修复具有重要意义.本研究利用SOC710VP近红外高光谱成像仪,获取了高寒草甸11种主要毒草的光谱数据.采用Savitzky-Golay平滑处理、导数变换、归一化变换、均值中心化和对数变换等方式对高光谱数据进行预处理,利用主成分分析(PCA)方法对预处理数据进行降维处理后,分别用随机森林(RF)、支持向量机-径向核函数(SVM-RBF)、K临近算法(Knn)、朴素贝叶斯(NB)、决策树(DT)等算法对降维后光谱数据进行分类预测,以混淆矩阵总体精度为检验标准,筛选可用于高寒草甸主要毒草的近红外高光谱数据识别算法.结果表明:1)6种数学变换处理中,对数变换后样本光谱反射值差异最大;2)对数变换、平滑处理、均值中心化变换经PCA降维后PC1和PC2累计方差贡献率>85％;3)5种分类算法中,SVM-RBF算法分类精度最高,分类精度达到99.35％;4)使用前8个主成分分类时,分类精度SVM-RBF>RF>NB>Knn>DT.     

高原鼢鼠鼠丘斑块空间分布格局及对植物群落特征影响

为探究高原鼢鼠不同干扰强度下鼠丘空间分布格局及其对植物物种丰富度和地下生物量的影响，选取祁连山东段高寒草甸高原鼢鼠典型分布区，根据鼠丘面积占比表征鼢鼠干扰梯度，人工调查各干扰区鼠丘斑块特征和植物群落特征，解译无人机图像得到鼠丘斑块空间格局指数，采用单因素方差分析和全子集回归方法进行分析。结果表明：鼠丘斑块平均半径、高度、体积、面积、边缘长度、数量和植物物种丰富度随干扰强度增加而显著增加(P<0.05);鼠丘斑块欧氏邻近距离和地下生物量随干扰强度增加而显著减少(P<0.05);但鼠丘斑块形状和聚集指数随干扰强度增加而不变；相关性分析表明鼠丘面积与斑块欧氏邻近距离呈显著负相关关系(P<0.01),与鼠丘平均高度、斑块边缘长度、斑块形状和斑块数量呈显著正相关关系(P<0.05)。研究结果表明，鼠丘斑块面积和聚集属性指示了鼠丘空间格局变化，并解释了草地植物物种丰富度和地下生物量变异。